80V浪涌吸收器原理与设计

    图中，开关器件选用MOSFET，其导通电压VGS最小2 V，最大4 V，极限值VGS≤±20 V，因为正常输出电压比输入电压降低≤0．4 V，所以开关器件MOSFET的栅极电压应>30 V，将高出电源电压。为了生成此电压，设计有振荡电路和倍压电路，振荡电路的供电由稳压电路完成。稳压电路采用1 kΩ电阻串联稳压二极管实现，稳压值为12 V。在+28 V电源供电时，稳压管上电流为

    为减小体积，选用RJ14／0．5 W的电阻即可。振荡电路频率为100 kHz，振幅12 V，经简单的二极管电容倍压整流电路后，电压升到32 V。选保护器件稳压二极管的稳压值为20 V，既保护了开关器件MOSFET，也起到了控制开关式稳压电路的作用。
    80 V浪涌吸收器工作原理是：在正常28 V输入时，振荡电路输出频率为100kHz的方波，倍压整流电路输出倍压值32V给MOSFET的栅极，VGS>2V，MOSFET导通，输出28 V，VGS=32-28=4V，保护器件不工作。若输入浪涌电压时，假设80V、50 ms浪涌电压刚开始通过了开关器件MOSFET，开关器件MOSFET输出将上升。当>32 V时，保护电路中二极管正向导通，VGS=-0．7 V，此时开关器件MOSFET关闭。然后，保护器件稳压二极管正端电压消失，二极管截止，VGS>2 V，MOSFET又导通，输出将上升，使保护器件稳压二极管导通，……。如此循环控制，使输出电压始终不高于32 V，GJB181—86中要求正常供电采用直流+28 V的电子设备应能够在24～32 V间正常工作。到此，80 V浪涌吸收器输出端输出了一个幅度≤32 V的脉动直流。在该装置输出端对地加一个1μF滤波电容，对此脉动直流电进行滤波，就得到了一个平稳的直流电。

3 实验
    采用这种方案制成80 V浪涌吸收器，进行实验。在输出功率为80 W的条件下，正常28 V输入时，MOSFET器件上的压降为0．2 V，在从-55+85℃环境温度下压降≤0．4 V，连续工作12 h，MOSFET器件温升不超过5℃，可以不用专门加装散热片。在施加80 V、50 ms的浪涌电压时，输入浪涌电压跌落<0．5 V，80 V浪涌吸收器输出电压≤32 V，实验结果达到设计要求。制成品的体积为30 mm×40 mm×12 mm。

4 结束语
    采用开关式稳压电路制成的80 V浪涌吸收器，经过各种实验，达到了GJB181—86的要求，该装置电路简单、可靠，所选用的元器件都是通用器件，没有特殊要求，易于采购。电路装配正确，无需调试就可正常工作。其输出电流能力可以满足大多数机载电子设备的用电要求，适用于各种采用直流28 V供电的设备。合理改变元器件的参数，也可以扩展应用于别的供电电压来抑制浪涌。